Effekter som stabiliserar DNA
Det fanns en tidigare tråd om effekter som stabiliserar DNA och RNA strukturen.
https://www.pluggakuten.se/trad/bindningar-291/?#post-aae4ad01-58a7-4ed4-b44a-aea2015423c8
Där fanns allmänt överenskommelse om att strukturen stabiliseras av
1. kovalenta bindningar i DNA och RNA ryggraden av riboseenheter kopplad via forforsyraester
2. vätebindningar mellan DNA baspar mellan komplementära DNA sträng
Men sedan blev det mer otydligt om det finns fler effekter, vilka och hur stora de är, speciellt om det finns en stacking effekt mellan staplade baser i kända dubbelhelixstrukturen.
Effekter som finns här betraktas vanligtvis inom supramolekylar kemin: "kemi utöver molekylen" som betraktar de kumulativa svaga krafter som påverkar systemet.
Krafterna beror på bland annat typ, riktning och steriska effekter.
Dessutom påverkas strukturen också av lösningsmedlet omkring, i fall av DNA är det vatten.
Som en särskild effekt finns vid dubbelhelix också en överordnad sterisk effekt liknande en kelatkomplex (eller ordningen i en dragkedja): genom kovalenter bindningar är vissa steriska konfigurationer redan givna. Atomerna finns redan på plats och positionen behövs bara finjusteras.
Vilka faktorer ansvarar för en stacking effekt:
- Van der Waals krafter: bidrar antagligen, men är mycket svag
- pi-pi interaktioner mellan staplade baser
Min uppfattning är att de inte bidrar i DNA och RNA eftersom alla baser är elektronrika ringar och därför stöter varandra bort. Det finns pi-pi interaktioner som har observerats i flytande form, exempelvis en form av dipol interaktion av en pi-syra med en pi-bas som i nitrobenzol-anisol paret. Men två liknande stöter varandra bort.
- Lösningsmedelseffekt. Medan det är svårt att kvantifiera så förstärka opolara lösningsmedel ofta intermolekulara krafter. Däremot här kan det vara förklaringen för en stacking effekt eftersom "baserna trycks närmare ihop" för att undvika vattnet.
- Även entropieffekten orsakad av en vattenomgivning kan spelar en roll.
Kommentarer, komplement?
:)
